原子力顯微鏡在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用

 新聞資訊     |      2022-04-22 16:01:48

 原子力顯微鏡在生物領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,生物分子能夠在原子力顯微鏡的檢測(cè)下,看到物質(zhì)超微結(jié)構(gòu)的變化,這些變化包含表面結(jié)構(gòu)的缺陷、表面吸附的形態(tài)等。對(duì)生物分子的研究有著重要的作用。

 

原子力顯微鏡可研究活細(xì)胞或固定細(xì)胞如紅細(xì)胞、白細(xì)胞、細(xì)菌、血小板、心肌細(xì)胞、活腎上皮細(xì)胞及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)行為。原子力顯微鏡對(duì)體外動(dòng)態(tài)細(xì)胞的分析具有非凡的能力。這些研究大都把樣品直接放置在玻片上,不需要染色和固定,樣品制備和操作環(huán)境相當(dāng)簡(jiǎn)單。

 

原子力顯微鏡在生物領(lǐng)域的應(yīng)用中,能夠用以研究細(xì)胞的動(dòng)態(tài)行為。所研究的細(xì)胞包括很多類型的活細(xì)胞,對(duì)這些細(xì)胞具有很強(qiáng)的分析能力。這些細(xì)胞的檢測(cè),不需要特別的設(shè)置,直接將其放置在顯示鏡下就能夠?qū)崿F(xiàn)。不需要特殊固定,操作起來(lái)簡(jiǎn)單易上手。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),通過(guò)原子力顯微鏡來(lái)研究活腎上皮細(xì)胞,可在漿膜小斑上以50nm的分辨率觀察細(xì)胞骨架元素、漿膜淺凹和膜結(jié)合絲。


 原子力顯微鏡.jpg


原子力顯微鏡能夠?qū)@些細(xì)胞進(jìn)行細(xì)微的納米級(jí)的檢測(cè),看到其細(xì)微的結(jié)構(gòu)變化,將這些變化通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記錄并采集,從而能夠進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)微的研究。通過(guò)原子力顯微鏡還能夠觀測(cè)到水中微小細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu),能夠細(xì)微的觀察到其變化。

 

除此之外,原子力顯微鏡還可以用來(lái)觀察神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在活體狀態(tài)下質(zhì)膜下微絲的運(yùn)動(dòng),從而能夠看到其中的病理性細(xì)胞,并且能夠進(jìn)行相關(guān)的人工操作,這對(duì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展有著重要的意義。由此可見(jiàn),原子力顯微鏡能夠?qū)ι锓肿有螒B(tài)學(xué)進(jìn)行細(xì)微的觀察與研究,通過(guò)觀察生態(tài)細(xì)胞表面形態(tài)的變化,來(lái)對(duì)細(xì)胞的變化進(jìn)行觀察,尤其是對(duì)一些病理細(xì)胞的觀察,對(duì)生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展意義非凡。

 

除了對(duì)細(xì)胞的觀察,原子力顯微鏡還能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)、DNA、病毒等進(jìn)行細(xì)微的觀測(cè),能夠較為直接的觀察到這些生物分子的變化。從而為生物技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

 

原子力顯微鏡技術(shù)憑借其本身的高分辨率優(yōu)勢(shì),廣泛的應(yīng)用在生物科學(xué)領(lǐng)域。已經(jīng)成為物體表面結(jié)構(gòu)高分辨率圖像的重要工具。更重要的是能夠觀察細(xì)微的生物宏觀分子的變化,這就使得原子力顯微鏡在生物領(lǐng)域擁有了廣闊的發(fā)展前景。隨著樣品制備技術(shù)的完善,未來(lái)原子力顯微鏡的將朝著更加的精細(xì)化方向發(fā)展,在原來(lái)的高分辨率的基礎(chǔ)上,再有一些更大突破。

 

原子力顯微鏡是一種分辯率尤高的顯微鏡,擺脫了以往傳統(tǒng)顯微鏡的在分辨率方面的缺陷,對(duì)生物領(lǐng)域宏觀分子的檢測(cè)有很大的助益。而在實(shí)踐中,原子力顯微鏡在生物科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用還是比較廣泛的,對(duì)于生物細(xì)胞的檢測(cè),對(duì)于神經(jīng)元以及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在活體狀態(tài)的變化等都有著重要的意義。相信未來(lái)原子力顯微鏡還將持續(xù)不斷應(yīng)用在生物科學(xué)領(lǐng)域。